Страница:
Одной из самых сложных задач был правильный выбор двигателя для покупки. После посещения нескольких заводов и мастерских Игорь выбрал мотор «Анзани». Трехцилиндровый двигатель воздушного охлаждения развивал мощность 25 л.с., был прост, легок и относительно надежен. Были также заказаны некоторые детали для будущей машины, выполненные по эскизам Сикорского, в частности соосные валы и другие элементы трансмиссии.
После более чем трехмесячного отсутствия 1 мая 1909 г. Игорь вернулся в Киев. В саду у Сикорских стояла небольшая беседка, которая и стала первым авиационным заводом конструктора. В июле 1909 г. постройка машины в целом была завершена. Основу аппарата образовала прямоугольная, расчаленная рояльной проволокой деревянная клетка без шасси. Прямо на полу с одного края был установлен двигатель «Анзани», с другого – располагалось место пилота. Двигатель посредством ременной передачи и трех конических шестерен подавал мощность на соосные несущие винты. Валы устанавливались один в другом на подшипниках. Диаметр несущих винтов был различен: верхнего – 4,6 м, а нижнего – 5 м. Вращались винты в противоположных направлениях с частотой 160 об/мин. Силовой основой каждой лопасти были два деревянных лонжерона, сходившихся крестообразно в месте крепления на валу. К лонжеронам крепились фанерные нервюры, обтянутые полотном. Угол между лонжеронами определял величину крутки лопастей. Лопасти расчаливались рояльной проволокой к двум кольцевым муфтам, установленным на каждом валу сверху и снизу винта. Изменяя при помощи муфт натяжение проволоки (сдвигая муфты), можно было регулировать шаг несущих винтов. Таким образом предполагалось осуществлять, как и на современных вертолетах соосной схемы, изменение подъемной силы и путевое управление. Для продольно-поперечного управления предусматривалось использовать управляющие поверхности, расположенные в потоке воздуха, отбрасываемого несущими винтами. Это приспособление, принцип действия которого был отработан на летающих моделях, на вертолет пока не устанавливалось. Перед изобретателем стояли скромные цели – проверить работу всех элементов конструкции и агрегатов, а также оценить величину подъемной силы.
Вертолет, масса которого составляла 205 кг, был установлен на двухколесную тележку. Изобретатель встал на свое место на противоположном от двигателя крае рамы, запустил двигатель и стал потихоньку прибавлять обороты. Возникла сильная вибрация. Пришлось снимать лопасти, тщательно их балансировать и ужесточать конструкцию. Для этого было введено дополнительное расчаливание лопастей в плоскости вращения, кроме того, установлены поперечные консоли, которые повышали жесткость лопастей и снижали уровень вибрации. После этого режим вращения стал мягче, но при увеличении оборотов снова возникла тряска. Так Сикорский впервые встретился с характерной для вертолетов проблемой отстройки резонансов и уменьшения вибраций. Конструктор сделал правильный вывод – причина резонанса в недостаточной жесткости внутреннего вала, на который крепился верхний винт. Устранение дефекта было просто. Игорь подобрал деревянный стержень длиной 1,2 м и стал его постепенно забивать в полый вал верхнего винта. Когда частота собственных колебаний вала стала выше максимальных значений диапазона рабочих частот вращения винтов, резонанс прекратился.
Вертолет «Геликоптер № 2»
Теперь можно было выводить двигатель на полную мощность. Игорь, не забираясь в клетку, плавно дал полный газ. Машина стала опрокидываться. Конструктор сбросил газ и прыгнул на поднявшуюся часть фермы. Аппарат медленно опустился. Впервые изобретатель ощутил мощь машины, почувствовал, как его создание рвется в небо. Он равномерно распределил вес по площадке и опять попытался подняться. Двигатель ревел на полной мощности, но вертолет не поднимался, а только вращался на земле. С этими «танцами» тоже можно было бороться, дифференциально изменяя общий шаг винтов. Устранив все недостатки, конструктор теперь чувствовал, что при полной даче газа винты принимают на себя большую часть веса машины, но оторвать ее от земли не могут. Изобретатель пришел к двум очевидным выводам: эта машина с человеком на борту подняться в воздух не сможет.
Сделав первые выводы, Игорь решил изменить программу испытаний. Он смастерил большие весы, которые позволяли замерять подъемную силу вертолета. Весы дали возможность определить, что тяга соответствует примерно 160 кг, а это на 45 кг меньше веса пустой машины. Выводы напрашивались сами. Нужно облегчить конструкцию, иметь более мощный двигатель, более совершенные и большие по размерам винты с лопастями улучшенной аэродинамики. Первая машина не оправдала надежд, но вместе с тем работа с ней дала такой объем ценной информации, которую другим путем в то время получить было невозможно.
Из четырех десятков построенных к концу 1909 г. вертолетов оторваться от земли удалось, кроме уже упомянутых Бреге и Корню, еще только трем аппаратам. Из них только вертолет американского конструктора Дж. Уильямса имел соосную схему. В историю же отечественной авиации вертолет Сикорского № 1 вошел как первый российский натурный вертолет, который был достроен и подвергнут испытаниям.
Прежде чем строить второй вертолет, Игорь решил вновь посетить Париж и познакомиться с новинками авиации. На сей раз юный конструктор вернулся в Киев с двумя моторами «Анзани» в 25 и 15 л.с.
К постройке второго вертолета Игорь подошел более зрелым конструктором, и ранней весной 1910 г. она была завершена. Вертолет, сохранив общую схему своего предшественника (соосная с разным диаметром винтов), отличался от него буквально во всем. Вся конструкция была облегчена до минимума и производила впечатление утонченной изысканности и одновременно надежности и прочности. Вертолет № 2 имел высоту не более 3,5 м. Диаметр верхнего винта составлял 5,4 м, нижнего – 5,8. Масса пустой машины 182 кг. 25-сильный «Анзани» стоял поперек в носу вертолета, а пилот располагался сразу за ним под редуктором.
Несущие винты на № 2 были трехлопастными. Вся их силовая конструкция за исключением стальных главных валов и втулок была деревянная. Лопасти представляли собой как бы маленькие аэропланные крылья. Обтянуты они были перкалью. Вместо леса расчалок, примененных на первом вертолете, здесь каждая лопасть усиливалась кронштейном, а также верхним и нижним шпренгельным усилением. Непосредственно под креплением кронштейнов лопастей нижнего несущего винта располагался опорный подшипник главных валов, поддерживаемый четырьмя трубами пирамидального кабана. Классический для соосной схемы редуктор из трех конических шестерен для понижения частоты вращения имел на входном валу шкив большего диаметра. Он приводился во вращение ременной передачей от шкива двигателей. Изящный, компактный фюзеляж в форме вытянутого вверх прямоугольного параллелепипеда был выполнен из легких тонкостенных стальных труб, расчаленных рояльной проволокой. Над двигателем размещались топливный и масляный баки.
Испытания закрепленного на земле вертолета показали, что подъемная сила несущих винтов равнялась массе пустого вертолета. Надежд на подъем с пилотом не было. Игорь понял, что на данный момент построить по-настоящему летающий вертолет ему не удастся, хотя был уверен, что «реальный успех находится где-то за углом». В конце мая 1910 г. он прекратил испытания своего вертолета и переставил двигатель на свой первый аэроплан.
Сикорский возле «Геликоптера № 2»
Второй аппарат Сикорского стал первым в России вертолетом, способным поднимать свой собственный вес. Обзор истории отечественного вертолетостроения показывает, что ни одному дореволюционному конструктору не удалось добиться результата И.И. Сикорского. Большинство натурных вертолетов, создававшихся в России в 1910–1914 гг., остались недостроенными. О сложности решения в то время проблемы подъема человека на несущем винте говорит и тот факт, что и за рубежом все попытки построить летающий вертолет в 1910–1911 гг. оказались неудачными. Только в 1912–1913 гг. вертолеты соосной схемы Я. Эллехаммера (Дания) и О. Баумгартля (Германия) смогли оторваться от земли с человеком на борту.
Той же «вертолетной» осенью 1909 г. конструктор принимает решение параллельно с винтокрылым аппаратом строить и самолет. Его намерения совпали с планами столь же увлеченного авиацией студента Федора Ивановича Былинкина, сына богатого киевского купца. Федор уже заканчивал свой первый летательный аппарат – уменьшенную копию самолета братьев Райт и сталкивался с такими же проблемами, что и Игорь. Особая трудность для Былинкина состояла в подборе оптимального винта для 25-сильного «Анзани». Игорь предложил Былинкину интересную идею – совместно построить аэросани и на них испытывать изготовленные Сикорским винты.
Сикорский и Былинкин, помогая друг другу, быстро построили в декабре 1909 г. каждый свои аэросани.
Аэросани Сикорского получили наименование № 1, а Былинкина – № 2. Двухметровые винты для тех и других саней рассчитывал Сикорский. Аэросани № 1 состояли из двух подвижно закрепленных друг относительно друга частей. Каждая часть опиралась на пару параллельных лыж. У основания передней части располагался двигатель «Анзани» в 12–15 л.с. с тянущим воздушным винтом. На задней неподвижной части аэросаней располагалось сиденье водителя. Аэросани Былинкина были более громоздкие.
В январе 1910 г. Игорь Сикорский построил более крупные аэросани, получившие название № 3. Они имели «Анзани» в 25 л.с. и ряд других улучшений. Основой служила прямоугольная рама. На ней располагалась скамейка для седоков. Спереди рама крепилась к двум сходящимся кверху опорам, наверху которых находился двигатель с тянущим винтом. Управление санями осуществлялось при помощи удобной рулевой колонки.
Киевское общество воздухоплавания организовало 2 февраля 1910 г. на Печерском ипподроме «Спортивный праздник аэросаней». Демонстрировались сани Сикорского № 1 «малые» и № 3 «большие». Первые с двумя седоками носились по полю со скоростью 40 верст/час, вторые – с четырьмя – развивали скорость до 50 верст. Вскоре киевскому студенту удалось добиться еще лучших результатов: «большие» аэросани при четырех седоках достигли 70 верст/час, а при двух – 90 верст/час. Успехи киевского студента стимулировали деятельность и других русских конструкторов аэросаней. Сикорский, однако, несмотря на успехи в строительстве аэросаней, не ушел в эту область деятельности. Все его помыслы были по-прежнему в авиации.
К постройке аэросаней Сикорский вернулся спустя три года, уже работая на РБВЗ в Петербурге. Это были 4–5-местные сани, оснащенные толкающей винтомоторной установкой с рядным автомобильным двигателем «Астер». Кабина закрывалась фанерным обтекателем, управление санями было автомобильное. В январе 1913 г. «снегомобиль» принял участие в испытаниях, организованных Императорским Российским Автомобильным Обществом. Все «авто» завязли в снегу, только сани РБВЗ под управлением Сикорского носились вокруг незадачливых участников выезда. Потом по образцу этих саней в 1915–1917 гг. «снегоходы» строились серийно для русской армии. Великий конструктор «мимоходом» оказал большое влияние и на эту отрасль российского транспортного машиностроения.
Первый полет
После более чем трехмесячного отсутствия 1 мая 1909 г. Игорь вернулся в Киев. В саду у Сикорских стояла небольшая беседка, которая и стала первым авиационным заводом конструктора. В июле 1909 г. постройка машины в целом была завершена. Основу аппарата образовала прямоугольная, расчаленная рояльной проволокой деревянная клетка без шасси. Прямо на полу с одного края был установлен двигатель «Анзани», с другого – располагалось место пилота. Двигатель посредством ременной передачи и трех конических шестерен подавал мощность на соосные несущие винты. Валы устанавливались один в другом на подшипниках. Диаметр несущих винтов был различен: верхнего – 4,6 м, а нижнего – 5 м. Вращались винты в противоположных направлениях с частотой 160 об/мин. Силовой основой каждой лопасти были два деревянных лонжерона, сходившихся крестообразно в месте крепления на валу. К лонжеронам крепились фанерные нервюры, обтянутые полотном. Угол между лонжеронами определял величину крутки лопастей. Лопасти расчаливались рояльной проволокой к двум кольцевым муфтам, установленным на каждом валу сверху и снизу винта. Изменяя при помощи муфт натяжение проволоки (сдвигая муфты), можно было регулировать шаг несущих винтов. Таким образом предполагалось осуществлять, как и на современных вертолетах соосной схемы, изменение подъемной силы и путевое управление. Для продольно-поперечного управления предусматривалось использовать управляющие поверхности, расположенные в потоке воздуха, отбрасываемого несущими винтами. Это приспособление, принцип действия которого был отработан на летающих моделях, на вертолет пока не устанавливалось. Перед изобретателем стояли скромные цели – проверить работу всех элементов конструкции и агрегатов, а также оценить величину подъемной силы.
Вертолет, масса которого составляла 205 кг, был установлен на двухколесную тележку. Изобретатель встал на свое место на противоположном от двигателя крае рамы, запустил двигатель и стал потихоньку прибавлять обороты. Возникла сильная вибрация. Пришлось снимать лопасти, тщательно их балансировать и ужесточать конструкцию. Для этого было введено дополнительное расчаливание лопастей в плоскости вращения, кроме того, установлены поперечные консоли, которые повышали жесткость лопастей и снижали уровень вибрации. После этого режим вращения стал мягче, но при увеличении оборотов снова возникла тряска. Так Сикорский впервые встретился с характерной для вертолетов проблемой отстройки резонансов и уменьшения вибраций. Конструктор сделал правильный вывод – причина резонанса в недостаточной жесткости внутреннего вала, на который крепился верхний винт. Устранение дефекта было просто. Игорь подобрал деревянный стержень длиной 1,2 м и стал его постепенно забивать в полый вал верхнего винта. Когда частота собственных колебаний вала стала выше максимальных значений диапазона рабочих частот вращения винтов, резонанс прекратился.
Теперь можно было выводить двигатель на полную мощность. Игорь, не забираясь в клетку, плавно дал полный газ. Машина стала опрокидываться. Конструктор сбросил газ и прыгнул на поднявшуюся часть фермы. Аппарат медленно опустился. Впервые изобретатель ощутил мощь машины, почувствовал, как его создание рвется в небо. Он равномерно распределил вес по площадке и опять попытался подняться. Двигатель ревел на полной мощности, но вертолет не поднимался, а только вращался на земле. С этими «танцами» тоже можно было бороться, дифференциально изменяя общий шаг винтов. Устранив все недостатки, конструктор теперь чувствовал, что при полной даче газа винты принимают на себя большую часть веса машины, но оторвать ее от земли не могут. Изобретатель пришел к двум очевидным выводам: эта машина с человеком на борту подняться в воздух не сможет.
Сделав первые выводы, Игорь решил изменить программу испытаний. Он смастерил большие весы, которые позволяли замерять подъемную силу вертолета. Весы дали возможность определить, что тяга соответствует примерно 160 кг, а это на 45 кг меньше веса пустой машины. Выводы напрашивались сами. Нужно облегчить конструкцию, иметь более мощный двигатель, более совершенные и большие по размерам винты с лопастями улучшенной аэродинамики. Первая машина не оправдала надежд, но вместе с тем работа с ней дала такой объем ценной информации, которую другим путем в то время получить было невозможно.
Из четырех десятков построенных к концу 1909 г. вертолетов оторваться от земли удалось, кроме уже упомянутых Бреге и Корню, еще только трем аппаратам. Из них только вертолет американского конструктора Дж. Уильямса имел соосную схему. В историю же отечественной авиации вертолет Сикорского № 1 вошел как первый российский натурный вертолет, который был достроен и подвергнут испытаниям.
Прежде чем строить второй вертолет, Игорь решил вновь посетить Париж и познакомиться с новинками авиации. На сей раз юный конструктор вернулся в Киев с двумя моторами «Анзани» в 25 и 15 л.с.
К постройке второго вертолета Игорь подошел более зрелым конструктором, и ранней весной 1910 г. она была завершена. Вертолет, сохранив общую схему своего предшественника (соосная с разным диаметром винтов), отличался от него буквально во всем. Вся конструкция была облегчена до минимума и производила впечатление утонченной изысканности и одновременно надежности и прочности. Вертолет № 2 имел высоту не более 3,5 м. Диаметр верхнего винта составлял 5,4 м, нижнего – 5,8. Масса пустой машины 182 кг. 25-сильный «Анзани» стоял поперек в носу вертолета, а пилот располагался сразу за ним под редуктором.
Несущие винты на № 2 были трехлопастными. Вся их силовая конструкция за исключением стальных главных валов и втулок была деревянная. Лопасти представляли собой как бы маленькие аэропланные крылья. Обтянуты они были перкалью. Вместо леса расчалок, примененных на первом вертолете, здесь каждая лопасть усиливалась кронштейном, а также верхним и нижним шпренгельным усилением. Непосредственно под креплением кронштейнов лопастей нижнего несущего винта располагался опорный подшипник главных валов, поддерживаемый четырьмя трубами пирамидального кабана. Классический для соосной схемы редуктор из трех конических шестерен для понижения частоты вращения имел на входном валу шкив большего диаметра. Он приводился во вращение ременной передачей от шкива двигателей. Изящный, компактный фюзеляж в форме вытянутого вверх прямоугольного параллелепипеда был выполнен из легких тонкостенных стальных труб, расчаленных рояльной проволокой. Над двигателем размещались топливный и масляный баки.
Испытания закрепленного на земле вертолета показали, что подъемная сила несущих винтов равнялась массе пустого вертолета. Надежд на подъем с пилотом не было. Игорь понял, что на данный момент построить по-настоящему летающий вертолет ему не удастся, хотя был уверен, что «реальный успех находится где-то за углом». В конце мая 1910 г. он прекратил испытания своего вертолета и переставил двигатель на свой первый аэроплан.
Второй аппарат Сикорского стал первым в России вертолетом, способным поднимать свой собственный вес. Обзор истории отечественного вертолетостроения показывает, что ни одному дореволюционному конструктору не удалось добиться результата И.И. Сикорского. Большинство натурных вертолетов, создававшихся в России в 1910–1914 гг., остались недостроенными. О сложности решения в то время проблемы подъема человека на несущем винте говорит и тот факт, что и за рубежом все попытки построить летающий вертолет в 1910–1911 гг. оказались неудачными. Только в 1912–1913 гг. вертолеты соосной схемы Я. Эллехаммера (Дания) и О. Баумгартля (Германия) смогли оторваться от земли с человеком на борту.
Той же «вертолетной» осенью 1909 г. конструктор принимает решение параллельно с винтокрылым аппаратом строить и самолет. Его намерения совпали с планами столь же увлеченного авиацией студента Федора Ивановича Былинкина, сына богатого киевского купца. Федор уже заканчивал свой первый летательный аппарат – уменьшенную копию самолета братьев Райт и сталкивался с такими же проблемами, что и Игорь. Особая трудность для Былинкина состояла в подборе оптимального винта для 25-сильного «Анзани». Игорь предложил Былинкину интересную идею – совместно построить аэросани и на них испытывать изготовленные Сикорским винты.
Сикорский и Былинкин, помогая друг другу, быстро построили в декабре 1909 г. каждый свои аэросани.
Аэросани Сикорского получили наименование № 1, а Былинкина – № 2. Двухметровые винты для тех и других саней рассчитывал Сикорский. Аэросани № 1 состояли из двух подвижно закрепленных друг относительно друга частей. Каждая часть опиралась на пару параллельных лыж. У основания передней части располагался двигатель «Анзани» в 12–15 л.с. с тянущим воздушным винтом. На задней неподвижной части аэросаней располагалось сиденье водителя. Аэросани Былинкина были более громоздкие.
В январе 1910 г. Игорь Сикорский построил более крупные аэросани, получившие название № 3. Они имели «Анзани» в 25 л.с. и ряд других улучшений. Основой служила прямоугольная рама. На ней располагалась скамейка для седоков. Спереди рама крепилась к двум сходящимся кверху опорам, наверху которых находился двигатель с тянущим винтом. Управление санями осуществлялось при помощи удобной рулевой колонки.
Киевское общество воздухоплавания организовало 2 февраля 1910 г. на Печерском ипподроме «Спортивный праздник аэросаней». Демонстрировались сани Сикорского № 1 «малые» и № 3 «большие». Первые с двумя седоками носились по полю со скоростью 40 верст/час, вторые – с четырьмя – развивали скорость до 50 верст. Вскоре киевскому студенту удалось добиться еще лучших результатов: «большие» аэросани при четырех седоках достигли 70 верст/час, а при двух – 90 верст/час. Успехи киевского студента стимулировали деятельность и других русских конструкторов аэросаней. Сикорский, однако, несмотря на успехи в строительстве аэросаней, не ушел в эту область деятельности. Все его помыслы были по-прежнему в авиации.
К постройке аэросаней Сикорский вернулся спустя три года, уже работая на РБВЗ в Петербурге. Это были 4–5-местные сани, оснащенные толкающей винтомоторной установкой с рядным автомобильным двигателем «Астер». Кабина закрывалась фанерным обтекателем, управление санями было автомобильное. В январе 1913 г. «снегомобиль» принял участие в испытаниях, организованных Императорским Российским Автомобильным Обществом. Все «авто» завязли в снегу, только сани РБВЗ под управлением Сикорского носились вокруг незадачливых участников выезда. Потом по образцу этих саней в 1915–1917 гг. «снегоходы» строились серийно для русской армии. Великий конструктор «мимоходом» оказал большое влияние и на эту отрасль российского транспортного машиностроения.
Первый полет
На заре зарождения авиации, в условиях энтузиазма и всеобщего подъема стали складываться небольшие конструкторские коллективы, в которых каждый участник старался внести в общее дело какую-то посильную лепту. Многие считали за счастье выполнять даже самую черновую работу, лишь бы быть рядом со строящимся аэропланом. Такая творческая группа сложилась во главе с Былинкиным и Сикорским весной 1910 г. на Куреневском поле на северной окраине Киева. Здесь, на заливных лугах поймы Днепра, Киевское общество воздухоплавания организовало в 1909 г. первый в городе аэродром. Энтузиасты построили в чистом поле несколько ангаров-мастерских и сторожку. Один из ангаров принадлежал Былинкину и Сикорскому. Надо отметить, что они объединились не для общих разработок конструкций, а в первую очередь для совместного производства.
Былинкину и Сикорскому помогали добровольцы, среди них – студенты Георгий Петрович Адлер, Василий Владимирович Иордан, Михаил Федорович Климиксеев, Анатолий Анатольевич Серебренников, Константин Карлович Эргант, механик-моторист Владимир Сергеевич Панасюк. Большинство из них впоследствии составили ядро конструкторского коллектива под руководством И.И. Сикорского.
В середине апреля 1910 г. первый самолет Сикорского БиС-1 был собран. Конструктор исходил из концепции создания легкого одноместного спортивного самолета минимально возможных размеров. Аппарат представлял собой двухстоечный биплан с размахом крыльев в 7,4 м и с ферменным хвостом. Взлетный вес составлял 250 кг. Двухцилиндровый пятнадцатисильный двигатель «Анзани» с толкающим двухлопастным винтом размещался над задним лонжероном нижнего крыла. Сиденье пилота спереди. Конструкция самолета – цельнодеревянная с некоторыми металлическими соединительными элементами. Верхнее и нижнее крыло были одинаковых размеров и конструкции, имели по два лонжерона и 17 нервюр, обтягивались хлопчатобумажной тканью. Крылья и хвостовая ферма расчаливались рояльной проволокой. Два подвесных элерона располагались между крыльями.
Самолет БиС-1
Управление осуществлялось двумя ручками и педалями. Правая ручка предназначалась для управления рулем высоты, левая – элеронами. Для путевого управления использовались обычные педали, но только с тросами наперекрест, т. е., если давалась правая педаль, самолет разворачивался влево. Тогда Сикорскому казалось это более естественным. Впоследствии он принял обычную схему. Прямоугольный стабилизатор с треугольным рулем высоты располагался на конце хвостовой фермы. Перед ним внутри фермы прямоугольный руль поворота. Шасси – рычажного типа. Третья точка опоры – два костыля в конце хвостовой фермы.
Наступил день испытаний. Игорь занял место пилота. Механик крутанул винт, пилот включил зажигание. Двигатель затарахтел. Помощники отпустили аппарат, и БиС-1, неуклюже подпрыгивая на неровностях, медленно начал разбег. Достигнув скорости 25–30 км/ч, он вдруг начал разворачиваться. Стало ясно – руль поворота недостаточно эффективен. Его площадь увеличили, но тенденция к развороту осталась. Конструктор пришел к выводу, что в этот раз в большей степени виноват пилот, а не аэроплан. Через несколько дней тренировки пилот уже мог уверенно выдерживать направление на разбеге.
Следующий этап – подъем хвоста, выдерживание горизонта и попытка взлета. Вот испытатель дал полный газ. Самолет понесся вперед, поднят хвост. Аппарат уже достиг скорости 55 км/ч, но от земли не оторвался и даже чуть замедлил движение. Во многих попытках Игорь пробовал различные углы атаки, но самолет в воздух не уходил. Так продолжалось три недели, начинающий авиатор хорошо освоил аппарат. Однажды в начале мая удалось чуть оторваться от земли и пролететь несколько метров, но это случилось только благодаря сильному порыву ветра.
Сикорский анализирует причины неудовлетворительного поведения машины. Конечно, основная причина – недостаток мощности, но, наверное, еще виновата и схема с толкающим винтом, который затенялся конструкцией и работал с низким КПД. Кроме того, размещение двигателя сзади пилота таило в себе опасность быть им раздавленным при аварии. Нужно переделывать самолет.
Сикорский на своем первом самолете
Размеры самолета Игорь решил оставить в основном прежними, но площадь крыльев БиС-2 была несколько увеличена, усилен центроплан. При размахе в 8 м хорда составляла 1,5 м. Разнос крыльев – 1,5 м. Снятый с вертолета № 2 трехцилиндровый двигатель «Анзани» был поставлен спереди пилота и приводил тянущий винт диаметром 2 м. Для большей путевой устойчивости и уменьшения бокового скольжения под верхним крылом устанавливались вертикальные переборки. В отличие от БиС-1 поперечное управление на перестроенном самолете предполагалось осуществлять не элеронами, а гошированием крыльев. Для улучшения путевого управления Сикорский удлинил хвостовую ферму на один пролет. Ее главные консоли стали почти параллельными. Вертикальное оперение стало двухкилевым, разнесенным. Шасси было принципиально новой ферменной конструкции.
Три недели напряженной работы от зари до зари – и самолет был готов. Утро 3 июня 1910 г. выдалось в Киеве тихим и безоблачным. БиС-2 выкатили из ангара. Игорь занял место пилота, запустил мотор. По команде помощники отпустили рвущуюся в небо машину. В этот раз скорость самолета была значительно больше, чем при прежних попытках взлета. Вот уже поднят хвост. Плавное движение ручки на себя – и аэроплан в воздухе. Осторожно действуя ручками, Сикорский опробовал эффективность рулей и продолжал вести самолет в метре над землей. Секунды полета показались вечностью. Потом аппарат коснулся земли и покатился. После полной остановки Игорь понял – свершилось! Наконец-то он выполнил первый в жизни самостоятельный полет, и аппарат был собственной конструкции. Спортивные комиссары Киевского общества воздухоплавания зафиксировали: дальность полета – 200 м, длительность – 12 секунд, высота – 1–1,5 м.
Самолет БиС-2. Ранний и поздний варианты
Это был третий в России полет самолета отечественной конструкции. Так как все сохранившиеся сообщения о якобы состоявшихся полетах самолета великого русского патриота и подвижника авиации А.Ф. Можайского следует, к сожалению, отнести к разряду прекрасных легенд, первым поднявшимся в воздух самолетом отечественной конструкции следует признать аппарат москвича Юлия Кремпа. Вторым был аэроплан профессора устойчивости сооружений инженерно-строительного факультета КПИ, инженера путей сообщений, князя Александра Сергеевича Кудашева. Князь увлекся авиацией, построил аэроплан и 23 мая 1910 г. сам поднял его в воздух.
Указанные машины строились одновременно с первым летавшим аппаратом Сикорского, и, сравнивая эти самолеты, можно с уверенностью сказать, что Сикорский лучше своих соотечественников уловил наиболее прогрессивное направление развития самолетостроения того времени. Его машина имела схему классического стоечного биплана, то есть прочную, легкую и грузоподъемную конструкцию. Управление наиболее рациональное – элероны (через несколько дней после первого полета, а именно 9 июня, Сикорский вновь ввел управление элеронами), продольное и путевое – классическое хвостовое оперение. Размещение двигателя и винта обеспечивало получение максимального КПД и большую безопасность при возможных авариях. Молодой конструктор не копировал западные образцы, но и не гнался за особой оригинальностью. На фоне имевшегося мирового опыта его конструкция была наиболее рациональной и позволяла вести доработку, доводку и модификацию для получения более высоких характеристик.
В киевских газетах появились восторженные отклики, но они не вскружили молодому пилоту голову. Почти каждый день Сикорский приходил на Куреневский аэродром, выруливал БиС-2 и пытался выжать из него лучшие результаты. После пробега самолет легко отрывался от земли и поднимался на высоту около 3 м, но потом вдруг снижался и тяжело плюхался на землю. Так продолжалось при каждой попытке набрать большую высоту. Игорь тогда еще не знал о существовании экранного эффекта, но тем не менее сделал правильный вывод и улучшил несущие свойства крыла, заменив полотно на крыльях на более плотное и покрыв его лаком. Были произведены также и другие мелкие доработки.
Сикорский на своем первом самолете
29 июня 1910 г. Сикорский поднял модифицированный БиС-2 в воздух и набрал высоту в 4 м. Самолет не терял высоту и продолжал полет по прямой. В первый раз пилот почувствовал, что полностью контролирует машину, она слушается рулей и готова нести своего властелина сколько угодно. Вечером 1 июля Игорь возобновил полеты. Привычно он вырулил свой биплан на старт. Разбег, отрыв. Привычно набирается высота. Вот уже 25 метров. Внизу в плотных сумерках проплыла граница аэродрома. Надо разворачиваться. Игорь, стараясь не допускать крен, как и предписывали все наставления, надавил на педаль. Самолет начал «блинчиком» разворачиваться. Радиус оказался довольно большим, и, оглянувшись, пилот понял, что аэродром остался далеко позади. Занятый машиной и обзором местности, он вдруг с ужасом заметил, что потерял аэродром из виду. Опасаясь, что в наступающей темноте он может на него не попасть, пилот решил, что пока еще различима земля, надо искать площадку и садиться. Посадка на незнакомой местности закончилась поломкой машины.
Хотя самолет получил значительные повреждения, бережливый Сикорский сохранил его части и в следующем году восстановил машину. Восстановленный БиС-2 был оснащен новым рядным немецким мотором «Хильц» и получил новое название «Малый биплан Сикорского учебного типа», а затем С-3А. Он использовался в летной школе Сикорского как учебный самолет для отработки взлетов, полетов по прямой на небольшой высоте и посадок.
Одновременно с переделкой БиС-1 и БиС-2 Сикорский помогал Былинкину строить самолет-моноплан БиС-1 и внес большой вклад в постройку этого аппарата, особенно в его последующую доводку. Постройка моноплана закончилась 25 мая 1910 г. Это был одноместный расчалочный фюзеляжный моноплан с двигателем «Анзани» 25 л.с. Фюзеляж трехгранного сечения был обтянут полотном и, сужаясь, переходил в хвостовое оперение. Путевое управление осуществлялось педалями, продольное – румпелем на левом борту, а поперечное – ручкой. Первоначально для поперечного управления предназначались интерцепторы – небольшие поверхности, установленные сверху по концам крыльев, но в дальнейшем был оснащен элеронами. Газета «Киевлянин» сообщала: «16 июня 1910 г. в 5 утра первый полет первого русского моноплана БиС под управлением И.И. Сикорского…» Сикорский научил пилотировать моноплан Былинкина, а затем и других киевских студентов-энтузиастов.
Кроме Былинкина Сикорский помогал строить самолет еще одному своему товарищу по обществу воздухоплавания – студенту К.К. Эрганту. Ему он даже подарил двигатель «Анзани», стоявший ранее на БиС-1. Эргант строил в киевских железнодорожных мастерских оригинальный самолет-бесхвостку. Из-за отсутствия средств самолет Эрганта так и не был завершен постройкой.
В течение июля 1910 г. Сикорский сделал прикидочные расчеты новой машины, подготовил чертежи. Основное направление мысли – переход на более мощные двигатели, усиление конструкции. «Необходимо для летания по воздуху строить не крылья, а летательную машину». С-3 в основном был похож на своего предшественника, но несколько длинее и солиднее. 40-сильный мотор «Анзани» и кресло пилота теперь крепились не к центроплану, а к специальной ферме – прообразу гондолы фюзеляжа. Хвостовое оперение стало классическим.
Самолет С-3
К середине октября 1910 г. новый С-3 был окончательно готов. 16 октября Сикорский выполнил на С-3 первый полет по прямой. Самолет легко взлетал, хорошо реагировал на действия органов управления и имел запас по мощности. В общей сложности было сделано 12 полетов. Игорь вполне освоил машину, уверенно взлетал и производил посадку. Опять пришло время сделать попытку полета по кругу. В понедельник 13 декабря авиатор ушел на С-3 в 13-й полет, но теперь уже в настоящий, покинув родной аэродром. Сикорский набрал высоту 30 м, пересек границу аэродрома и начал разворачиваться влево. Самолет послушно лег в разворот и был совершенно устойчив. Но радость длилась недолго. Авиатор почувствовал, что двигатель постепенно теряет мощность. В аварийной ситуации пилот не растерялся и спланировал на лед замерзшего пруда. Лед треснул, мотор С-3 отвалился и ушел под воду. На следующий день Сикорский с помощью друзей вытащил его на берег и осмотрел. Как выяснилось, мотор по ошибке оставили на позднем зажигании.
После серии неудач и больших денежных затрат настало время хорошо подумать. Прошло два года активной работы в авиации. Построено четыре самолета. На них израсходованы значительные средства, затрачена масса времени, а в результате общий налет составил 15 мин. Было над чем задуматься. Хотя семья Сикорских не бедствовала, лишних денег не было. Но как бы ни было тяжело, Игорь ни разу не услышал ни одного слова упрека, ни одного осуждающего взгляда со стороны членов семьи. Основная поддержка и помощь шли со стороны отца и Ольги. Они понимали, что занятия Игоря – это не пустая забава или развлечения, с такой самоотверженностью можно делать только что-то очень серьезное, и верили в него.
Былинкину и Сикорскому помогали добровольцы, среди них – студенты Георгий Петрович Адлер, Василий Владимирович Иордан, Михаил Федорович Климиксеев, Анатолий Анатольевич Серебренников, Константин Карлович Эргант, механик-моторист Владимир Сергеевич Панасюк. Большинство из них впоследствии составили ядро конструкторского коллектива под руководством И.И. Сикорского.
В середине апреля 1910 г. первый самолет Сикорского БиС-1 был собран. Конструктор исходил из концепции создания легкого одноместного спортивного самолета минимально возможных размеров. Аппарат представлял собой двухстоечный биплан с размахом крыльев в 7,4 м и с ферменным хвостом. Взлетный вес составлял 250 кг. Двухцилиндровый пятнадцатисильный двигатель «Анзани» с толкающим двухлопастным винтом размещался над задним лонжероном нижнего крыла. Сиденье пилота спереди. Конструкция самолета – цельнодеревянная с некоторыми металлическими соединительными элементами. Верхнее и нижнее крыло были одинаковых размеров и конструкции, имели по два лонжерона и 17 нервюр, обтягивались хлопчатобумажной тканью. Крылья и хвостовая ферма расчаливались рояльной проволокой. Два подвесных элерона располагались между крыльями.
Управление осуществлялось двумя ручками и педалями. Правая ручка предназначалась для управления рулем высоты, левая – элеронами. Для путевого управления использовались обычные педали, но только с тросами наперекрест, т. е., если давалась правая педаль, самолет разворачивался влево. Тогда Сикорскому казалось это более естественным. Впоследствии он принял обычную схему. Прямоугольный стабилизатор с треугольным рулем высоты располагался на конце хвостовой фермы. Перед ним внутри фермы прямоугольный руль поворота. Шасси – рычажного типа. Третья точка опоры – два костыля в конце хвостовой фермы.
Наступил день испытаний. Игорь занял место пилота. Механик крутанул винт, пилот включил зажигание. Двигатель затарахтел. Помощники отпустили аппарат, и БиС-1, неуклюже подпрыгивая на неровностях, медленно начал разбег. Достигнув скорости 25–30 км/ч, он вдруг начал разворачиваться. Стало ясно – руль поворота недостаточно эффективен. Его площадь увеличили, но тенденция к развороту осталась. Конструктор пришел к выводу, что в этот раз в большей степени виноват пилот, а не аэроплан. Через несколько дней тренировки пилот уже мог уверенно выдерживать направление на разбеге.
Следующий этап – подъем хвоста, выдерживание горизонта и попытка взлета. Вот испытатель дал полный газ. Самолет понесся вперед, поднят хвост. Аппарат уже достиг скорости 55 км/ч, но от земли не оторвался и даже чуть замедлил движение. Во многих попытках Игорь пробовал различные углы атаки, но самолет в воздух не уходил. Так продолжалось три недели, начинающий авиатор хорошо освоил аппарат. Однажды в начале мая удалось чуть оторваться от земли и пролететь несколько метров, но это случилось только благодаря сильному порыву ветра.
Сикорский анализирует причины неудовлетворительного поведения машины. Конечно, основная причина – недостаток мощности, но, наверное, еще виновата и схема с толкающим винтом, который затенялся конструкцией и работал с низким КПД. Кроме того, размещение двигателя сзади пилота таило в себе опасность быть им раздавленным при аварии. Нужно переделывать самолет.
Размеры самолета Игорь решил оставить в основном прежними, но площадь крыльев БиС-2 была несколько увеличена, усилен центроплан. При размахе в 8 м хорда составляла 1,5 м. Разнос крыльев – 1,5 м. Снятый с вертолета № 2 трехцилиндровый двигатель «Анзани» был поставлен спереди пилота и приводил тянущий винт диаметром 2 м. Для большей путевой устойчивости и уменьшения бокового скольжения под верхним крылом устанавливались вертикальные переборки. В отличие от БиС-1 поперечное управление на перестроенном самолете предполагалось осуществлять не элеронами, а гошированием крыльев. Для улучшения путевого управления Сикорский удлинил хвостовую ферму на один пролет. Ее главные консоли стали почти параллельными. Вертикальное оперение стало двухкилевым, разнесенным. Шасси было принципиально новой ферменной конструкции.
Три недели напряженной работы от зари до зари – и самолет был готов. Утро 3 июня 1910 г. выдалось в Киеве тихим и безоблачным. БиС-2 выкатили из ангара. Игорь занял место пилота, запустил мотор. По команде помощники отпустили рвущуюся в небо машину. В этот раз скорость самолета была значительно больше, чем при прежних попытках взлета. Вот уже поднят хвост. Плавное движение ручки на себя – и аэроплан в воздухе. Осторожно действуя ручками, Сикорский опробовал эффективность рулей и продолжал вести самолет в метре над землей. Секунды полета показались вечностью. Потом аппарат коснулся земли и покатился. После полной остановки Игорь понял – свершилось! Наконец-то он выполнил первый в жизни самостоятельный полет, и аппарат был собственной конструкции. Спортивные комиссары Киевского общества воздухоплавания зафиксировали: дальность полета – 200 м, длительность – 12 секунд, высота – 1–1,5 м.
Это был третий в России полет самолета отечественной конструкции. Так как все сохранившиеся сообщения о якобы состоявшихся полетах самолета великого русского патриота и подвижника авиации А.Ф. Можайского следует, к сожалению, отнести к разряду прекрасных легенд, первым поднявшимся в воздух самолетом отечественной конструкции следует признать аппарат москвича Юлия Кремпа. Вторым был аэроплан профессора устойчивости сооружений инженерно-строительного факультета КПИ, инженера путей сообщений, князя Александра Сергеевича Кудашева. Князь увлекся авиацией, построил аэроплан и 23 мая 1910 г. сам поднял его в воздух.
Указанные машины строились одновременно с первым летавшим аппаратом Сикорского, и, сравнивая эти самолеты, можно с уверенностью сказать, что Сикорский лучше своих соотечественников уловил наиболее прогрессивное направление развития самолетостроения того времени. Его машина имела схему классического стоечного биплана, то есть прочную, легкую и грузоподъемную конструкцию. Управление наиболее рациональное – элероны (через несколько дней после первого полета, а именно 9 июня, Сикорский вновь ввел управление элеронами), продольное и путевое – классическое хвостовое оперение. Размещение двигателя и винта обеспечивало получение максимального КПД и большую безопасность при возможных авариях. Молодой конструктор не копировал западные образцы, но и не гнался за особой оригинальностью. На фоне имевшегося мирового опыта его конструкция была наиболее рациональной и позволяла вести доработку, доводку и модификацию для получения более высоких характеристик.
В киевских газетах появились восторженные отклики, но они не вскружили молодому пилоту голову. Почти каждый день Сикорский приходил на Куреневский аэродром, выруливал БиС-2 и пытался выжать из него лучшие результаты. После пробега самолет легко отрывался от земли и поднимался на высоту около 3 м, но потом вдруг снижался и тяжело плюхался на землю. Так продолжалось при каждой попытке набрать большую высоту. Игорь тогда еще не знал о существовании экранного эффекта, но тем не менее сделал правильный вывод и улучшил несущие свойства крыла, заменив полотно на крыльях на более плотное и покрыв его лаком. Были произведены также и другие мелкие доработки.
29 июня 1910 г. Сикорский поднял модифицированный БиС-2 в воздух и набрал высоту в 4 м. Самолет не терял высоту и продолжал полет по прямой. В первый раз пилот почувствовал, что полностью контролирует машину, она слушается рулей и готова нести своего властелина сколько угодно. Вечером 1 июля Игорь возобновил полеты. Привычно он вырулил свой биплан на старт. Разбег, отрыв. Привычно набирается высота. Вот уже 25 метров. Внизу в плотных сумерках проплыла граница аэродрома. Надо разворачиваться. Игорь, стараясь не допускать крен, как и предписывали все наставления, надавил на педаль. Самолет начал «блинчиком» разворачиваться. Радиус оказался довольно большим, и, оглянувшись, пилот понял, что аэродром остался далеко позади. Занятый машиной и обзором местности, он вдруг с ужасом заметил, что потерял аэродром из виду. Опасаясь, что в наступающей темноте он может на него не попасть, пилот решил, что пока еще различима земля, надо искать площадку и садиться. Посадка на незнакомой местности закончилась поломкой машины.
Хотя самолет получил значительные повреждения, бережливый Сикорский сохранил его части и в следующем году восстановил машину. Восстановленный БиС-2 был оснащен новым рядным немецким мотором «Хильц» и получил новое название «Малый биплан Сикорского учебного типа», а затем С-3А. Он использовался в летной школе Сикорского как учебный самолет для отработки взлетов, полетов по прямой на небольшой высоте и посадок.
Одновременно с переделкой БиС-1 и БиС-2 Сикорский помогал Былинкину строить самолет-моноплан БиС-1 и внес большой вклад в постройку этого аппарата, особенно в его последующую доводку. Постройка моноплана закончилась 25 мая 1910 г. Это был одноместный расчалочный фюзеляжный моноплан с двигателем «Анзани» 25 л.с. Фюзеляж трехгранного сечения был обтянут полотном и, сужаясь, переходил в хвостовое оперение. Путевое управление осуществлялось педалями, продольное – румпелем на левом борту, а поперечное – ручкой. Первоначально для поперечного управления предназначались интерцепторы – небольшие поверхности, установленные сверху по концам крыльев, но в дальнейшем был оснащен элеронами. Газета «Киевлянин» сообщала: «16 июня 1910 г. в 5 утра первый полет первого русского моноплана БиС под управлением И.И. Сикорского…» Сикорский научил пилотировать моноплан Былинкина, а затем и других киевских студентов-энтузиастов.
Кроме Былинкина Сикорский помогал строить самолет еще одному своему товарищу по обществу воздухоплавания – студенту К.К. Эрганту. Ему он даже подарил двигатель «Анзани», стоявший ранее на БиС-1. Эргант строил в киевских железнодорожных мастерских оригинальный самолет-бесхвостку. Из-за отсутствия средств самолет Эрганта так и не был завершен постройкой.
В течение июля 1910 г. Сикорский сделал прикидочные расчеты новой машины, подготовил чертежи. Основное направление мысли – переход на более мощные двигатели, усиление конструкции. «Необходимо для летания по воздуху строить не крылья, а летательную машину». С-3 в основном был похож на своего предшественника, но несколько длинее и солиднее. 40-сильный мотор «Анзани» и кресло пилота теперь крепились не к центроплану, а к специальной ферме – прообразу гондолы фюзеляжа. Хвостовое оперение стало классическим.
К середине октября 1910 г. новый С-3 был окончательно готов. 16 октября Сикорский выполнил на С-3 первый полет по прямой. Самолет легко взлетал, хорошо реагировал на действия органов управления и имел запас по мощности. В общей сложности было сделано 12 полетов. Игорь вполне освоил машину, уверенно взлетал и производил посадку. Опять пришло время сделать попытку полета по кругу. В понедельник 13 декабря авиатор ушел на С-3 в 13-й полет, но теперь уже в настоящий, покинув родной аэродром. Сикорский набрал высоту 30 м, пересек границу аэродрома и начал разворачиваться влево. Самолет послушно лег в разворот и был совершенно устойчив. Но радость длилась недолго. Авиатор почувствовал, что двигатель постепенно теряет мощность. В аварийной ситуации пилот не растерялся и спланировал на лед замерзшего пруда. Лед треснул, мотор С-3 отвалился и ушел под воду. На следующий день Сикорский с помощью друзей вытащил его на берег и осмотрел. Как выяснилось, мотор по ошибке оставили на позднем зажигании.
После серии неудач и больших денежных затрат настало время хорошо подумать. Прошло два года активной работы в авиации. Построено четыре самолета. На них израсходованы значительные средства, затрачена масса времени, а в результате общий налет составил 15 мин. Было над чем задуматься. Хотя семья Сикорских не бедствовала, лишних денег не было. Но как бы ни было тяжело, Игорь ни разу не услышал ни одного слова упрека, ни одного осуждающего взгляда со стороны членов семьи. Основная поддержка и помощь шли со стороны отца и Ольги. Они понимали, что занятия Игоря – это не пустая забава или развлечения, с такой самоотверженностью можно делать только что-то очень серьезное, и верили в него.